Producción sostenible de bioenergía a partir de tierras marginales en el medio oeste de los Estados Unidos

Área de la Ciencia:

• Ciencias Agrícolas Ciencias Agrícolas
• Ciencias del medio ambiente Ciencias del medio ambiente.
• Ciencias de la Energía Energía Ciencias de la Energía

Sus antecedentes:

• La legislación actual favorece el etanol a base de granos, lo que lleva a consecuencias ambientales negativas como la reducción del carbono del suelo y el aumento de las emisiones.
• Los cultivos lignocelulósicos (celulósicos) cultivados en tierras marginales presentan una alternativa prometedora para la producción de biocombustibles con beneficios ambientales potenciales.
• Existe incertidumbre con respecto a la disponibilidad de tierras marginales y las emisiones de gases de efecto invernadero (GEI) asociadas para la producción de materias primas celulósicas.

Objetivo del estudio:

• Evaluar el potencial de las tierras marginales en diez estados del medio oeste de los EE.UU. para la producción de biomasa y la mitigación de GEI.
• Para comparar los resultados ambientales y energéticos de la vegetación herbácea sucesiva con los sistemas convencionales de cultivo de biocombustibles.

Principales métodos:

• Evaluación comparativa de seis sistemas alternativos de cultivo durante 20 años.
• Modelado cuantitativo de la vegetación sucesiva en tierras marginales con una resolución de 0,4 hectáreas.
• El modelado está limitado por la proximidad (80 km) a las potenciales biorrefinerías.

Principales resultados:

• La vegetación herbácea sucesiva establecida demuestra una mitigación significativa de los gases de efecto invernadero, que compite con los cultivos cultivados con este propósito (-851 ± 46 gCO2e m2y2yr-1)).
• La vegetación sucesiva fertilizada puede producir aproximadamente 63 ± 5 GJ de energía de etanol por hectárea anualmente.
• Las tierras marginales podrían producir ~ 21 GL de etanol anualmente de ~ 11 millones de hectáreas, cumpliendo ~ 25% del objetivo de biocombustibles celulósicos de 2022 sin costos de uso de la tierra.

Conclusiones:

• La vegetación sucesiva en tierras marginales es una estrategia viable para la producción sostenible de biocombustibles celulósicos.
• Este enfoque ofrece una considerable mitigación de gases de efecto invernadero y un rendimiento energético en comparación con los cultivos convencionales de biocombustibles.
• Se necesita más investigación sobre la calidad del agua y los impactos de la biodiversidad a escala regional.